Difference between revisions of "Physik auf dem Computer SS 2017"

From ICPWiki
Jump to navigation Jump to search
 
(77 intermediate revisions by 4 users not shown)
Line 7: Line 7:
 
-->
 
-->
  
== Nächster Donnerstagstermin der Vorlesung==
+
== Klausureinsicht ==
 
{{Infobox|
 
{{Infobox|
'''Regulär am 04.05.2017!'''}}
+
'''Die Klausureinsicht wird am Dienstag, den 24. Oktober 2017 von 13:00 Uhr - 14:00 Uhr im Besprechungsraum des ICP (Allmandring 3, OG Raum 01.095) stattfinden.'''}}
 +
 
 +
== Klausurtermin ==
 +
{{Infobox|
 +
'''Die Klausur wird am Mittwoch, den 30. August 2017 von 10:00 Uhr - 12:00 Uhr in V57.03 stattfinden.'''}}
  
 
== Übersicht ==
 
== Übersicht ==
Line 18: Line 22:
 
: Dr. [[Jens Smiatek]] und JP. Dr. [[Maria Fyta]]
 
: Dr. [[Jens Smiatek]] und JP. Dr. [[Maria Fyta]]
 
;Tutoren
 
;Tutoren
: [[Johannes Zeman]], [[Michael Kuron]] und [[Kai Szuttor]]
+
: [[Johannes Zeman]] und [[Michael Kuron]]
 
;Sprache
 
;Sprache
 
:Deutsch
 
:Deutsch
Line 30: Line 34:
 
* Gruppe 1: Dienstag 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
 
* Gruppe 1: Dienstag 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
 
* Gruppe 2: Mittwoch 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Michael Kuron]]
 
* Gruppe 2: Mittwoch 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Michael Kuron]]
* Gruppe 3: Donnerstag 14:00 - 15:30 Uhr, Tutor: [[Kai Szuttor]]
+
* Gruppe 3: Donnerstag 14:00 - 15:30 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
 
: Die Übungen finden im  ICP CIP-Pool statt (Allmandring 3, OG rechts, Raum 01.033).
 
: Die Übungen finden im  ICP CIP-Pool statt (Allmandring 3, OG rechts, Raum 01.033).
 
<!--::Vorlesungstermine Freitag: 11.4., 25.4. 9.5., 23.5., <s style="color:red">6.6.</s> (fällt aus!), 20.6., 4.7., 18.7.-->
 
<!--::Vorlesungstermine Freitag: 11.4., 25.4. 9.5., 23.5., <s style="color:red">6.6.</s> (fällt aus!), 20.6., 4.7., 18.7.-->
Line 37: Line 41:
  
 
Das LaTeX-Skript zur Vorlesung finden Sie hier:
 
Das LaTeX-Skript zur Vorlesung finden Sie hier:
* {{Download|Skript_120417.pdf|Vorlesungsmitschrift (Stand 12. April 2017)}}
+
* {{Download|Skript_v1_1.pdf|Vorlesungsmitschrift (Stand 22. August 2017: beinhaltet alle Vorlesungen)}}
  
Die kopierten aktuellen Vorlesungsnotizen (Tafelaufschrieb) finden Sie hier:
+
Die kopierten aktuellen Vorlesungsnotizen (Tafelaufschrieb) finden Sie hier auch nach Datum sortiert:
 +
 
 +
[https://www.dropbox.com/s/pyn2iz4rxtex923/Merged_Tafel.pdf?dl=0 Zusammengefasste handschriftliche Vorlesungsmitschriften (Tafelaufschrieb)]
 
* {{Download|Lecture_120417.pdf|12.04.2017: Motivation und Fadenpendel (Kapitel 0)}}
 
* {{Download|Lecture_120417.pdf|12.04.2017: Motivation und Fadenpendel (Kapitel 0)}}
 
** {{Download|pendel.py|Python-Skript zur Simulation eines Fadenpendels|py}}
 
** {{Download|pendel.py|Python-Skript zur Simulation eines Fadenpendels|py}}
Line 46: Line 52:
 
* {{Download|Lecture_260417.pdf|26.04.2017: Lineare Gleichungssysteme: Gauss-Elimination (Kapitel 1)}}
 
* {{Download|Lecture_260417.pdf|26.04.2017: Lineare Gleichungssysteme: Gauss-Elimination (Kapitel 1)}}
 
* {{Download|Lecture_030517.pdf|03.05.2017: Lineare Gleichungssysteme: Inversion von Matrizen und LR-Zerlegung (Kapitel 1)}}
 
* {{Download|Lecture_030517.pdf|03.05.2017: Lineare Gleichungssysteme: Inversion von Matrizen und LR-Zerlegung (Kapitel 1)}}
 +
* {{Download|Lecture_040517.pdf|04.05.2017: Lineare Gleichungssysteme: Cholesky-Zerlegung (Kapitel 1) und Darstellung von Funktionen: Horner-Schema und Taylor-Polynome (Kapitel 2)}}
 +
** {{Download|horner.py|Python-Skript zum Horner-Schema|py}}
 +
* {{Download|Lecture_100517.pdf|10.05.2017: Darstellung von Funktionen: Lagrange-Polynome (Kapitel 2)}}
 +
* {{Download|Lecture_170517.pdf|17.05.2017: Darstellung von Funktionen: Neville-Schema, Newton-Darstellung, Hermite-Polynome und Einfuehrung in Spline-Interpolation (Kapitel 2)}}
 +
** {{Download|Anmerkung_Hermite.pdf|Anmerkungen zur Darstellung der Hermite-Polynome in f[z]}}
 +
** {{Download|horner_newton.py|Python-Skript zur Darstellung von Newton-Polynomen im Horner-Schema|py}}
 +
* {{Download|Lecture_180517.pdf|18.05.2017: Darstellung von Funktionen: Spline-Interpolation und Interpolation mittels trigonometrischer Polynome (Fourier-Reihen) (Kapitel 2)}}
 +
* {{Download|Lecture_240517.pdf|24.05.2017: Darstellung von Funktionen: Methode der kleinsten Quadrate und schnelle Fouriertransformation (Kapitel 2)}}
 +
* {{Download|Lecture_310517.pdf|31.05.2017: Datenanalyse und Fehlerrechnung: Korrelationsfunktionen (Kapitel 3)}}
 +
** {{Download|kreuzkorrelation.py|Beispiel-Python-Skript zur Berechnung der Kreuzkorrelation|py}}
 +
** {{Download|mean_variance.py|Beispiel-Python-Skript zur Berechnung des Mittelwerts und der Varianz|py}}
 +
* {{Download|Lecture_010617.pdf|01.06.2017: Datenanalyse und Fehlerrechnung: Korrelationszeiten und Messwertfehler (Kapitel 3)}}
 +
* {{Download|Lecture_140617.pdf|14.06.2017: Numerische Differentiation und Integration (Kapitel 4)}}
 +
* {{Download|Lecture_210617.pdf|21.06.2017: Numerische Differentiation und Integration: Integrationsverfahren und Gauss-Quadratur (Kapitel 4)}}
 +
* {{Download|Lecture_220617.pdf|22.06.2017: Numerische Differentiation und Integration: Romberg-Integration (Kapitel 4)}}
 +
** {{Download|romberg.py|Python-Skript zur Romberg-Integration|py}}
 +
* {{Download|Lecture_280617.pdf|28.06.2017: Numerische Differentiation und Integration: Mehrdimensionale Integrale und Monte Carlo-Integration (Kapitel 4)}}
 +
* {{Download|Lecture_050717.pdf|05.07.2017: Loesung von nichtlinearen Gleichungssystemen: Newton-Verfahren (Kapitel 5)}}
 +
* {{Download|Lecture_060717.pdf|06.07.2017: Loesung von nichtlinearen Gleichungssystemen: Sattelpunktmethode (Kapitel 5) und Iteratives Loesen von Gleichungssystemen: Jakobi-Verfahren (Kapitel 6)}}
 +
* {{Download|Lecture_120717.pdf|12.07.2017: Iteratives Loesen von Gleichungssystemen: Gauss-Seidel- und SOR-Verfahren (Kapitel 6) und Numerisches Loesen von Anfangswertproblemen (Kapitel 7)}}
 +
* {{Download|Lecture_190717.pdf|19.07.2017: Numerisches Loesen von Anfangswertproblemen: Runge-Kutta-Verfahren (Kapitel 7) und Numerische Approximationen zum Loesen von partiellen Differentialgleichungen (Kapitel 8)}}
 +
* {{Download|Lecture_200717.pdf|20.07.2017: Numerische Approximationen zum Loesen von partiellen Differentialgleichungen (Kapitel 8)}}
 
<!--
 
<!--
 
* {{Download|Vorlesung_Python.pdf|Einführungsvorlesung: Python}}
 
* {{Download|Vorlesung_Python.pdf|Einführungsvorlesung: Python}}
Line 77: Line 105:
  
 
== Klausur ==
 
== Klausur ==
'''Der Klausurtermin wird noch bekanntgegeben.'''
+
'''Die Klausur wird am Mittwoch, den 30. August 2017 von 10:00 Uhr - 12:00 Uhr in V57.03 stattfinden. '''
 
* Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden:
 
* Zur Klausur sollten folgenden Dinge mitgebracht werden:
 
** Stifte  
 
** Stifte  
Line 83: Line 111:
 
** nicht-programmierbarer und nicht-kommunikationsfähiger Taschenrechner
 
** nicht-programmierbarer und nicht-kommunikationsfähiger Taschenrechner
 
** ein beidseitig DIN-A4-Blatt mit Formeln etc. Ein Vorschlag ist {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.pdf|hier}} und  {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.tex|hier}} das LaTeX zum Anpassen.
 
** ein beidseitig DIN-A4-Blatt mit Formeln etc. Ein Vorschlag ist {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.pdf|hier}} und  {{Download|SS_2013_PC_Formelsammlung.tex|hier}} das LaTeX zum Anpassen.
* Klausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Klausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
+
* Klausuren aus den Vorjahren, mit teilweise anderen Schwerpunkten, werden hier zur Prüfungsvorbereitung bereitgestellt. Es wird keine Garantie für Vollständigkeit oder Richtigkeit der Musterlösungen übernommen.
* Probeklausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
+
** Klausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Klausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
* Klausuren SS 2012 (teilweise andere Schwerpunkte!)
+
** Probeklausur 2013: {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2013_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
 +
** Klausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Klausur_mit.pdf|[mit Musterlösungen]}}
 
** Probeklausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
 
** Probeklausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Probeklausur_mit_Musterlösungen.pdf|[mit Musterlösungen]}}
** Klausur 2012: {{Download|SS_2012_PC_Klausur.pdf|[ohne Musterlösungen]}} {{Download|SS_2012_PC_Klausur_mit.pdf|[mit Musterlösungen]}}
 
  
 
== Übungen ==
 
== Übungen ==
Line 96: Line 124:
 
* Gruppe 1: Dienstag 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
 
* Gruppe 1: Dienstag 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
 
* Gruppe 2: Mittwoch 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Michael Kuron]]
 
* Gruppe 2: Mittwoch 15:45 - 17:15 Uhr, Tutor: [[Michael Kuron]]
* Gruppe 3: Donnerstag 14:00 - 15:30 Uhr, Tutor: [[Kai Szuttor]]
+
* Gruppe 3: Donnerstag 14:00 - 15:30 Uhr, Tutor: [[Johannes Zeman]]
  
 
<!--Am 20.04. und 13.07. wird diese Übungsgruppe von [[Jonas Landsgesell]] vertreten, am 29.06. von [[Julian Michalowsky]].-->
 
<!--Am 20.04. und 13.07. wird diese Übungsgruppe von [[Jonas Landsgesell]] vertreten, am 29.06. von [[Julian Michalowsky]].-->
Line 103: Line 131:
  
 
=== Übungsblätter ===
 
=== Übungsblätter ===
 +
 +
{{Infobox|
 +
Nächste Woche (17.-21. Juli 2017) werden alle Übungsgruppen von [[Michael Kuron]] geleitet.
 +
'''Alle Abgaben von Übungsblatt 11 sind sind daher bitte an [[Michael Kuron]] zu schicken!'''}}
  
 
Die Übungsblätter sind in Gruppen von zwei bis drei Personen zu bearbeiten und gemeinsam per E-Mail an den Tutor abzugeben. Abgabefrist ist immer Montag, 12:00 Uhr.
 
Die Übungsblätter sind in Gruppen von zwei bis drei Personen zu bearbeiten und gemeinsam per E-Mail an den Tutor abzugeben. Abgabefrist ist immer Montag, 12:00 Uhr.
  
<!--
+
==== Übungsblatt 11: Nullstellensuche ====
==== Übungsblatt 11: Iterative Gleichungslöser und Differentialgleichungen ====
+
* Abgabetermin: Montag, 17. Juli 2017, 12:00 Uhr
* Abgabetermin: Dienstag, 5. Juli 2016, 10:00 Uhr
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws11.pdf|Worksheet 11}}
* {{Download|SS_2016_PC_ws11.pdf|Worksheet 11}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws11_solution.py|Lösung|py}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws9.py|ws11.py|py}}
 
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws9.ipynb|ws11.ipynb}}
 
  
==== Übungsblatt 10: Nullstellensuche ====
+
==== Übungsblatt 10: Mehrdimensionale Monte-Carlo-Integration ====
* Abgabetermin: Dienstag, 28. Juni 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 10. Juli 2017, 12:00 Uhr
* '''Abgabe an [[Julian Michalowsky]]'''
+
* '''Bitte alle Abgaben an [[Johannes Zeman]] schicken!'''
* {{Download|SS_2016_PC_ws10.pdf|Worksheet 10}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws10.pdf|Worksheet 10}}
 +
* {{Download|SS_2017_PC_ws10_solution.py|Lösung|py}}
  
==== Übungsblatt 9: Numerisches Differenzieren und Integrieren ====
+
==== Übungsblatt 9: Integrationsmethoden ====
* Abgabetermin: Dienstag, 21. Juni 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 3. Juli 2017, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws9.pdf|Worksheet 9}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws9.pdf|Worksheet 9}}
 +
* {{Download|SS_2017_PC_ws9_solution.py|Lösung|py}}
  
==== Übungsblatt 8: Messfehlerabschätzung ====
+
==== Übungsblatt 8: Differentiation und Integration ====
* Abgabetermin: Dienstag, 14. Juni 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 26. Juni 2016, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws8.pdf|Worksheet 8}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws8.pdf|Worksheet 8}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws7_ws7.py|ws8.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws8_solution.py|Lösung|py}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws7_ws7.pkl.gz|ws8.pkl.gz}}
 
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws7.ipynb|ws8.ipynb}}
 
  
==== Übungsblatt 7: Signalverarbeitung und Datenanalyse ====
+
==== Übungsblatt 7: Messfehlerabschätzung ====
* Abgabetermin: Dienstag, 7. Juni 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 19. Juni 2016, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws7.pdf|Worksheet 7}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws7.pdf|Worksheet 7|pdf}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws6_ws6.py|ws7.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws7_ws7.py|ws7.py|py}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws6_ws6.pkl.gz|ws7.pkl.gz}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws7_ws7.pkl.gz|ws7.pkl.gz|zip}}
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws6.ipynb|ws7.ipynb}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws7_solution.py|Lösung|py}}
  
==== Übungsblatt 6: Diskrete Fouriertransformation ====
+
==== Übungsblatt 6: Diskrete Fouriertransformationen ====
* Abgabetermin: Dienstag, 31. Mai 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 12. Juni 2017, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws6.pdf|Worksheet 6}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws6.pdf|Worksheet 6}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws5_ws5.py|ws6.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws6_ws6.py|ws6.py|py}}
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws5.ipynb|ws6.ipynb}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws6_solution.py|Lösung|py}}
  
==== Übungsblatt 5: Spline-Interpolation und Fourierreihen ====
+
==== Übungsblatt 5: Spline-Interpolation ====
* Abgabetermin: Dienstag, 24. Mai 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 29. Mai 2017, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws5.pdf|Worksheet 5}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws5.pdf|Worksheet 5}}
* {{Download|SS_2016_PC_ws5_ws5.py|ws5.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws5_ws5.py|ws5.py|py}}
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws4.ipynb|ws5.ipynb}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws5_solution.pdf|Lösung: Herleitung der Differentialgleichungen}}
 +
* {{Download|SS_2017_PC_ws5_ws5_solution.py|Lösung: Implementierung|py}}
  
 
==== Übungsblatt 4: Lagrange-Interpolation ====
 
==== Übungsblatt 4: Lagrange-Interpolation ====
* Abgabetermin: Dienstag, 10. Mai 2016, 10:00 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 22. Mai 2017, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws4.pdf|Worksheet 4}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws4.pdf|Worksheet 4}}
* {{Download|SS_2016_PC_ws4_ws4.py|ws4.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws4_ws4.py|ws4.py|py}}
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws4.ipynb|ws4.ipynb}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws4_solution.py|Lösung|py}}
  
 
==== Übungsblatt 3: LU-Zerlegung und Taylorpolynome ====
 
==== Übungsblatt 3: LU-Zerlegung und Taylorpolynome ====
* Abgabetermin: Dienstag, 3. Mai 2016, 23:59 Uhr
+
* Abgabetermin: Montag, 15. Mai 2017, 12:00 Uhr
* {{Download|SS_2016_PC_ws3.pdf|Worksheet 3}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws3.pdf|Worksheet 3}}
* {{Download|SS_2014_PC_ws3_ws3.py|ws3.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws3_ws3.py|ws3.py|py}}
* {{ipynb|SS_2014_PC_ws3.ipynb|ws3.ipynb}}
+
* {{Download|SS_2017_ws3_poisson2d.py|poisson2d.py|py}}
* {{Download|SS_2014_ws3_poisson2d.py|poisson2d.py|py}}
+
* {{Download|SS_2017_PC_ws3_solution.py|Lösung|py}}
-->
+
 
 
==== Übungsblatt 2: Gaußsches Eliminationsverfahren ====
 
==== Übungsblatt 2: Gaußsches Eliminationsverfahren ====
 
* Abgabetermin: Montag, 8. Mai 2017, 12:00 Uhr
 
* Abgabetermin: Montag, 8. Mai 2017, 12:00 Uhr
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws2.pdf|Worksheet 2}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws2.pdf|Worksheet 2}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws2_gauss.py|gauss.py|py}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws2_gauss.py|gauss.py|py}}
 +
* {{Download|SS_2017_PC_ws2_solution.py|Lösung|py}}
  
 
==== Übungsblatt 1: Python und NumPy ====
 
==== Übungsblatt 1: Python und NumPy ====
Line 170: Line 202:
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws1.pdf|Worksheet 1|pdf}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws1.pdf|Worksheet 1|pdf}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws1_pendulum.py|pendulum.py|py}}
 
* {{Download|SS_2017_PC_ws1_pendulum.py|pendulum.py|py}}
 +
* {{Download|SS_2017_PC_ws1_solution.py|Lösung|py}}
  
 
==== Übungsblatt 0: Wiederholung Python ====
 
==== Übungsblatt 0: Wiederholung Python ====
Line 180: Line 213:
  
 
Nützliche Referenzen sind beispielsweise die [[Computergrundlagen_WS_2014#Vorlesung|Vorlesungsfolien aus den Computergrundlagen]], die {{Download|Vorlesung_Python.pdf|Folien der Vorlesung vom 6. April 2016}} , sowie die [https://docs.scipy.org/doc/ SciPy/NumPy-Dokumentation].
 
Nützliche Referenzen sind beispielsweise die [[Computergrundlagen_WS_2014#Vorlesung|Vorlesungsfolien aus den Computergrundlagen]], die {{Download|Vorlesung_Python.pdf|Folien der Vorlesung vom 6. April 2016}} , sowie die [https://docs.scipy.org/doc/ SciPy/NumPy-Dokumentation].
 
<!--In der Übungsgruppe am 13. April 2016 können Fragen gestellt werden. Das erste Übungsblatt, auf dem es Punkte zu sammeln gilt, wird ebenfalls am 13. April veröffentlicht.-->
 
  
 
=== Allgemeine Bemerkungen ===
 
=== Allgemeine Bemerkungen ===
Line 214: Line 245:
 
* http://numpy.scipy.org/ - die Homepage von NumPy stellt eine sehr gute Dokumentation bereit
 
* http://numpy.scipy.org/ - die Homepage von NumPy stellt eine sehr gute Dokumentation bereit
 
* Altes {{Download|SS_2012_PadC.pdf|Skript der Vorlesung "Physik auf dem Computer" (german)}} - Numerik in Python mit NumPy
 
* Altes {{Download|SS_2012_PadC.pdf|Skript der Vorlesung "Physik auf dem Computer" (german)}} - Numerik in Python mit NumPy
 +
 +
==== Sonstiges ====
 +
Python Coding style: {{Download|Python.pdf|Python Coding style}}
  
 
== Python auf dem eigenen Rechner ==
 
== Python auf dem eigenen Rechner ==

Latest revision as of 11:55, 2 November 2017


Klausureinsicht

Klausurtermin

Übersicht

Typ
Vorlesung (3 SWS) und Übungen (2 SWS)
Dozenten
Dr. Jens Smiatek und JP. Dr. Maria Fyta
Tutoren
Johannes Zeman und Michael Kuron
Sprache
Deutsch
Zeit und Ort
Vorlesung
jeden Mittwoch 14:00-15:30, Pfaffenwaldring 57, HS 57.04
jeden zweiten Donnerstag 15:45-17:15, Pfaffenwaldring 57, HS 57.05 (14-tägig).
erster Donnerstagstermin: 20. April 2017
Übung
Die Übungen finden im ICP CIP-Pool statt (Allmandring 3, OG rechts, Raum 01.033).

Vorlesung

Das LaTeX-Skript zur Vorlesung finden Sie hier:

Die kopierten aktuellen Vorlesungsnotizen (Tafelaufschrieb) finden Sie hier auch nach Datum sortiert:

Zusammengefasste handschriftliche Vorlesungsmitschriften (Tafelaufschrieb)

Klausur

Die Klausur wird am Mittwoch, den 30. August 2017 von 10:00 Uhr - 12:00 Uhr in V57.03 stattfinden.

Übungen

Wer in der Vorlesung keinen Fragebogen ausgefüllt hat, aber gerne an der Übung teilnehmen möchte, schreibt bitte eine Email an Johannes Zeman mit dem Namen, der Email-Adresse, und der Matrikelnummer.

Tutoren und Übungszeiten


Wenn Sie Fragen zu den Übungen haben, wenden Sie sich bitte an Johannes Zeman. Bei allgemeinen Fragen zu den Übungen wenden Sie sich an Jens Smiatek.

Übungsblätter

Die Übungsblätter sind in Gruppen von zwei bis drei Personen zu bearbeiten und gemeinsam per E-Mail an den Tutor abzugeben. Abgabefrist ist immer Montag, 12:00 Uhr.

Übungsblatt 11: Nullstellensuche

Übungsblatt 10: Mehrdimensionale Monte-Carlo-Integration

Übungsblatt 9: Integrationsmethoden

Übungsblatt 8: Differentiation und Integration

Übungsblatt 7: Messfehlerabschätzung

Übungsblatt 6: Diskrete Fouriertransformationen

Übungsblatt 5: Spline-Interpolation

Übungsblatt 4: Lagrange-Interpolation

Übungsblatt 3: LU-Zerlegung und Taylorpolynome

Übungsblatt 2: Gaußsches Eliminationsverfahren

Übungsblatt 1: Python und NumPy

Übungsblatt 0: Wiederholung Python

Da auf allen weiteren Übungsblättern Programmieraufgaben in Python zu lösen sein werden, besteht die Hausaufgabe der ersten Woche darin, die eigenen Python-Kenntnisse aufzufrischen.

Zur Wiederholung der grundlegenden Python-Syntax ist dieses IPython-Workbook durchzuarbeiten: ipynb.pngPythonTutorial.ipynb (33 KB)Info circle.png (nbviewer). Zur Wiederholung der Funktionen der NumPy-Bibliothek ist dieses IPython-Workbook durchzuarbeiten: ipynb.pngNumPyTutorial.ipynb (120 KB)Info circle.png (nbviewer). Nach dem Herunterladen kann ein IPython-Notebook mit folgendem Befehl geöffnet werden:

ipython notebook /pfad/zum/Notebook.ipynb

Nützliche Referenzen sind beispielsweise die Vorlesungsfolien aus den Computergrundlagen, die application_pdf.pngFolien der Vorlesung vom 6. April 2016 (779 KB)Info circle.png , sowie die SciPy/NumPy-Dokumentation.

Allgemeine Bemerkungen

  • Um zur Prüfung zugelassen zu werden, sind insgesamt 50% der Punkte aus den Übungen notwendig. Außerdem ist regelmäßig an den Übungsgruppen teilzunehmen und ein- bis zweimal eine Aufgabe an der Tafel vorzustellen.
  • Die Übungen sollen i. d. R. in Gruppen von zwei oder drei Personen bearbeitet werden.
  • Wir gehen davon aus, dass die Übungen im CIP-Pool bearbeitet werden. Dieser ist mit Hilfe des Logins und Passworts jederzeit zugänglich (außer nachts und am Wochenende). Die Belegungszeiten des CIP-Pools können hier eingesehen werden.
  • Trotzdem werden wir versuchen, alle dafür benötigten Materialien hier auf der Homepage bereitzustellen. Wer also selbst ein Unix/Linux-Betriebssystem zu Hause installiert hat, kann die Übungen im Prinzip auch dort erledigen. Das bedeutet aber ausdrücklich nicht, dass die Übungen dann alleine bearbeitet werden!
  • Wer möchte, kann Linux übrigens auch auf dem eigenen Computer ausprobieren und dann auch installieren (ohne deswegen andere bereits vorhandene Betriebssysteme löschen zu müssen).

Dokumentation

Linux

Python

  • Die Python-Dokumentation selbst. Um z. B. Hilfe zum Befehl print zu erhalten, kann folgender Befehl verwendet werden:
 pydoc print
  • Eine andere Möglichkeit ist es, die Dokumentation im Webbrowser zu lesen:
 pydoc -p 4242
Dann die Seite http://localhost:4242 aufrufen

NumPy

  • Schauen Sie sich zuerst die NumPy-Dokumentation an:
 pydoc numpy

Sonstiges

Python Coding style: application_pdf.pngPython Coding style (79 KB)Info circle.png

Python auf dem eigenen Rechner

Wer die Übungsaufgaben auf dem eigenen Rechner lösen möchte, muss dafür Python samt einiger Zusatzmodule installieren. Auf den unterschiedlichen Betriebssystemen funktioniert das jeweils anders.

Debian und Ubuntu Linux

sudo apt-get update
sudo apt-get install python python-numpy python-scipy \
    python-matplotlib ipython ipython-notebook
mkdir -p ~/.config/matplotlib
echo 'backend: TkAgg' > ~/.config/matplotlib/matplotlibrc

OpenSUSE Linux

sudo zypper install python python-numpy python-scipy \
    python-matplotlib IPython
mkdir -p ~/.config/matplotlib
echo 'backend: TkAgg' > ~/.config/matplotlib/matplotlibrc

Mac OS X

Zuerst den C-Compiler installieren:

xcode-select --install
xcodebuild -license accept

Anschließend MacPorts herunterladen und installieren. Nun können die Python-Pakete installiert werden:

sudo port selfupdate
sudo port install python27 py27-numpy py27-scipy \
    py27-matplotlib +tkinter py27-ipython py27-jupyter
sudo port select python python27
sudo port select ipython py27-ipython

Windows

Für Windows empfiehlt sich Anaconda Python, ein Komplettpaket, von dem alle benötigten Python-Module schon mitgebracht werden.